发布时间:2025-04-06 16:20:30 人气:
逆变器:组串式VS集中式 孰优孰劣
要求:
组串式逆变器的劣势:组网方式限制——其逆变器间无高频载波同步,无法解决逆变器间的并联环流问题;距离箱变远端的逆变器线路阻抗较大;多机并联模式——多台逆变器在电网电业跌落时会无法统一输出电压及电流的相位。
集中式并网逆变器:均可通过实验室和现场的低电压穿越测试。
(2)防孤岛保护
孤岛效应:是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时,停电线路由所连的并网发电装置继续供电,并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛的现象。GB/T19964-2012标准要求电站具有防孤岛保护设备,通常情况下逆变器采用主动+被动双重防孤岛保护,以保障在任何情况下逆变器能可靠地断开与电网的连接。主动保护通常采用向电网注入很小的干扰信号,通过检测回馈信号判断是否失电,而被动保护通常采用检测输出电压、频率和相位的方式来判定孤岛状态的发生。
组串式逆变器:交流侧直接并联,因主动保护而采用注入失真信号的方式无法应用在多机并联的系统中,无法执行孤岛保护中的主动保护。
——应用风险:产生谐振孤岛将会对线路检修人员造成安全威胁,对用电设备造成损害,严重影响电站的运行安全等等。
集中式逆变器:交流输出无需汇流,直接接入双分裂绕组变压器,同时执行主动和被主动孤岛保护。
(3)支持电网调度
两者共同点:均采用RS485作为通讯接口,回应速度均相应较慢。
组串式逆变器:每兆瓦需对40台逆变器调度,不利于电站的远端调度管理;
集中式逆变器:每兆瓦仅对2台逆变器调度,较为方便。
(4)PID效应抑制策略
目前公认的最为可靠抑制PID效应的解决方法:逆变器负极接地
组串式逆变器:采用虚拟负极接地电路的方式来抑制PID效应,如虚拟电路发生故障组串式逆变器则无法保障对PID效应抑制,远比实体负极接地可靠性差。
集中式逆变器:采用绝缘阻抗监测+GFDI(PV Ground-Fault Detector Interrupter,由分断器件和传感器组成)方案,即逆变器即时监测PV+对地阻抗。当PV+对地阻抗低于阈值的时候,逆变器就会立刻报警停机。
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为什么逆变器上的小屏幕显示直流电没有输出?
近年来跟着邦家对光伏电站的扶助,极大的慰勉了光伏企业,使得光伏市集大产生。光伏电站也走进了老苍生的家庭,而看待家用光伏电站也会展示各类题目。那么,展示题目之后咱们该如何去诊断处置题目呢?这日光伏逆变器厂家就详明的先容一下:
1、逆变器屏幕没有显示
挫折认识:没有直流输入,逆变器LCD是由直流供电的。
不妨来历:
(1)组件电压不足。逆变器做事电压是100V到500V,低于100V时,逆变器不做事。组件电压和太阳能辐照度相关。
(2)PV输入端子接反,PV端子有正负南北极,要彼此对应,不行和其余组串接反。
(3)直流开合没有合上。
(4)组件串联时,某一个接头没有接好。
(5)有一组件短途,酿成其他组串也不行做事。
处置门径
用完用外电压档衡量逆变器直流输入电压。电压寻常时,总电压是各组件电压之和。假使没有电压,循序检测直流开合,接线端子,电缆接头,组件等是否寻常。假使有众途组件,要分裂只身接入测试。假使逆变器是操纵一段时代,没有挖掘来历,则是逆变器硬件电途产生挫折,可能相干出产厂家售后。
2、逆变器不并网,屏幕显示市电未接
挫折形象:逆变器不并网,屏幕显示市电未接
挫折认识:逆变器和电网没有相联
不妨来历:
(1)换取开合没有合上。
(2)逆变器换取输出端子没有接上。
(3)接线时,把逆变器输出接线端子上排松动了。
处置门径
用万用外电压档衡量逆变器换取输出电压,正在寻常情形下,输出端子应当有220V或者380V电压,假使没有,循序检测接线端子是否有松动,换取开合是否闭合,走电护卫开合是否断开。
3、屏幕显示PV电压高
挫折认识:直流电压过高报警
不妨来历:组件串联数目过众,酿成电压跨越逆变器的电压。
处置门径
由于组件的温度性子,温度越低,电压越高。单相组串式逆变器输入电压畛域是100-500V,创议组串后电压正在350-400V之间,三相组串式逆变器输入电压畛域是250-800V,创议组串后电压正在600-650V之间。正在这个电压区间,逆变器成果较高,晨夕辐照度低时也可发电,但又不至于电压越过逆变器电压上限,惹起报警而停机。
4、屏幕显示PV绝缘阻抗过低
挫折认识:光伏编制接地绝缘电阻小于2兆欧
不妨来历:太阳能组件,接线盒,直流电缆,逆变器,换取电缆,接线端子等地方有电线对地短途或者绝缘层捣乱。PV接线端子和换取接线外壳松动,导致进水。
处置门径
断开电网,逆变器,循序检验各部件电线对地的电阻,寻找题目点,并退换。
5、屏幕显示输出走电流过高
挫折认识:走电流太大
处置门径
取下PV阵列输入端,然后检验外围的AC电网。直流端和换取端一共断开,让逆变器停电30分钟以上,假使己方能克复就络续操纵,假使不行克复,相干售后本领工程师。
6、屏幕显示市电电压超畛域
挫折认识:电网电压过高。电网阻抗增大,光伏发电用户侧消化不了,输送出去时又因阻抗过大,酿成逆变器输出侧电压过高,惹起逆变器护卫合机,或者降额运转。
处置门径
(1)加大输出电缆,由于电缆越粗,阻抗越低。
(2)逆变器迫近并网点,电缆越短,阻抗越低。
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LCL型并网逆变器因具有优越的高频谐波抑制能力而受到广泛重视,在光伏、储能等并网中应用较多。并网逆变器采用LCL滤波器,具有更优的高频谐波衰减性,滤波效果更佳。本次主要对单相和三相LCL逆变拓扑模型进行讲解。
LCL并网逆变器的拓扑结构如下图所示,其中idc为直流侧电流,Udc两端为直流侧母线电压,L1,L2,C组成三阶LCL滤波器,r1为电感L1等效阻抗,r2为电感L2等效阻抗,Us/Ug为电网电压。控制说明 LCL型并网逆变器的电流控制策略可分逆变器侧电感电流控制的间接电流控制策略、直接电流控制策略和两者混合控制的策略。而针对并网逆变器LCL滤波器的高频谐振问题,常采用无源阻尼控制和有源阻尼控制两种方法抑制。
无源阻尼控制有滤波器电感或电容支路串联或并联电阻四种,它实现简单,不需要额外的控制环节,但是会额外增加系统的功率损耗。有源阻尼控制主要包括虚拟电阻法、在前向通道中添加陷波滤波器、分裂电容法、零极点配置法以及电容电流补偿法等。有源阻尼法的优点是在不增加系统损耗、不影响滤波器对高频谐波的抑制能力下,通过控制算法有效抑制谐振尖峰。
本模型中采用无源阻尼通用双闭环控制,外环为电网电流控制(一般
PLECS应用示例(88):Z源逆变器(Z-Source Inverter)
本演示展示了一种用于燃料电池应用的电流控制三相Z源逆变器。图1显示了Z源逆变器的电路。Z源逆变器中独特的阻抗网络允许逆变器在降压和升压模式下运行。
阻抗源(或阻抗馈电)功率转换器,也称为Z-source逆变器(或转换器),使用由以X形状连接的分裂电感器和电容器组成的阻抗网络,将主转换器电路耦合到电源(或负载)。它可用于实现DC-AC、AC-DC、AC-AC和DC-DC功率转换,以取代传统的V源或I源转换器。
演示模型显示了Z源逆变器的一个示例,其中来自燃料电池源的直流电压被转换为三相交流输出。传统的V源逆变器(VSI)在没有额外的DC-DC升压级的情况下不能产生大于DC电压的AC输出电压。根据第2.1节中定义的降压-升压因子,Z源逆变器可以产生大于或小于DC电压的AC输出电压。需要一个与直流电源串联的二极管来防止反向电流。
在传统的VSI中,当DC电压施加在负载上时,有六种可能的有源开关状态(在三相支路中的每一个支路中只有一个上开关或下开关导通)和两种零状态(负载端子通过所有上开关或所有下开关短路)。Z源逆变器具有额外的零状态,当负载端子通过一个或两个或全部三相支路的上开关和下开关短路时。这种直通零状态为逆变器提供了独特的降压-升压特性。当直流电压足够高以产生所需的交流电压时,击穿零状态为非激活状态。否则,逆变器的等效直流输入电压将使用直通状态[1]升压。
锁相环(Phase-Locked Loop)PLECS组件库提供了一个同步参考帧锁相环(SRF-PLL)组件,如图2所示。它包含一个低带宽比例积分(PI)控制器,用于检测三相输入信号的相位角。然后,相位信息用于将AC输出电流和电压转换为旋转参考系(dq)[4]。
电流控制器(Current Controller)在交流侧的dq帧中,[公式] [公式] 其中,[公式] 和 [公式] 是电压, [公式] 和 [公式] 是电流, [公式] 是A相电压的峰值。交叉耦合项 [公式] 和 [公式] 是abc到dq变换的结果。为了实现简单的一阶对象,在控制器中提供它们作为前馈,以解耦q和d轴电流。
基于上述对象传递函数,使用K因子方法对电流控制器进行解析调谐。K因子方法是一种环路成形技术,其中可以针对指定的相位裕度和交叉频率准确地设计控制器。[2]中解释了使用K因子方法的控制器设计。
电流控制器的输出是一组三相正弦信号{Ma,Mb,Mc}。
射击任务计算器(Shoot-through duty calculator)当降压-升压因子BB大于1时,直通占空比计算器计算开环直通占空比d,如图4所示。
使用所提供的模型进行仿真,以观察PWM信号、输出交流电流和Z网络电容器电压。
在0.2 s时,d轴交流电流参考从5 A增加到10 A,在0.4 s时,q轴交流电流基准变为−5 A。观察输出dq电流遵循参考信号,如图6所示。
输出交流相电压为[公式] V,直到0.6s,见图7,输入直流电压为70V。因此,降压-升压因子BB为:
由于降压-升压因子大于1,所以启用直通占空比。Z源逆变器在升压模式下运行。从图8中可以观察到,穿透周期关于原始切换瞬间对称放置。
在0.6 s时,见图7,输入直流电压从70 V升压到190 V,新的调制指数计算如下:
由于降压-升压因子小于1,直通占空比为零,如图9所示。此时,Z源逆变器以降压模式工作,并使用传统的PWM调制方案。
该模型重点介绍了一个电流控制的三相Z源逆变器,展示了一些PLECS控制域组件,包括连续控制器方案和状态机调制器。状态机块评估由电流控制器生成的三相正弦调制指数信号的最大值和最小值,并插入适当的直通占空比值以获得新的比较信号。
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